Curso de Caixas Acústicas – Parte 3 – construção da caixa

Não basta apenas escolher bons alto-falantes. A construção de caixas é algo muito mais complexo que simplesmente montar as peças de um quebra-cabeça.

Tamanho
Já vimos que quanto maior o woofer, mais próximo de 20Hz ele consegue responder. Mas há um outro fator que altera a resposta de freqüência do falante: as dimensões da caixa de som. Todo fabricante de woofers que se preza (Selenium, Oversound e Snake, para citar os melhores) coloca no manual do produto os chamados parâmetros de Thielle-Small, que servem de orientação para a construção das medidas da caixa e a “litragem” necessária para se obter uma determinada resposta de freqüência.

Não vamos entrar aqui em parâmetros Thiele-Small, mas saiba que são importantes. Primeiro, porque envolve uma boa dose de matemática e segundo porque seria necessário um artigo só sobre isso. Mas o que mais importa sobre esses parâmetros é o seguinte: as dimensões da caixa de som influenciam no resultado obtido e somente bons fabricantes de caixa de som (com aparelhagem adequada) é que vão se preocupar com isso. Já aquele marceneiro de fundo de quintal…

A “litragem” é a medida em litros mesmo, pois litros é uma medida de volume, ou seja, usa altura x largura x profundidade.  Para uma dada litragem (não importa a forma da caixa), o woofer responderá tantos Hertz. Por exemplo, o mesmo woofer de 15” poderá responder no máximo 60Hz em uma caixa de 40 litros (pequena) ou no máximo 40Hz com uma caixa de 80 litros (o dobro do tamanho).

Aqui, mais uma vez, vemos que tamanho é documento quando falamos na reprodução de graves. Caixas que respondam freqüências próximas a 20Hz são grandes tanto por causa do tamanho do woofer como também por causa da litragem necessária. Lembrando que existem caixas para graves – os subwoofers – que são construídas especialmente para um tipo de resposta de freqüências, e que por isso conseguem ser pequenas.

Madeira
Há caixas em aglomerado com uma fina camada de pintura ou fórmica por cima, para uso residencial, aproveitando-se que o aglomerado é uma madeira leve. Até existem caixas de aglomerado feitas para P.A, mas são totalmente reforçadas por dentro, algumas com pintura bem resistente, outras acarpetadas, pois aglomerado não pode molhar.

A maioria das caixas de sonorização ao vivo é feita em compensado de 11, 15 ou mesmo 20 milímetros. A qualidade varia demais, de fabricante para fabricante. A caixa deve ser pintada tanto por dentro quanto por fora, pois além de mostrar o cuidado do fabricante, a tinta afasta os cupins. Após uma boa camada de tinta, a caixa pode ficar até mesmo na chuva e ainda ter uma boa durabilidade. O compensado é bem mais pesado que o aglomerado.

Modernamente, estão sendo construídas caixas em MDF, um tipo de aglomerado especial, muito mais resistente, inclusive à água. As Ciclotron Titanium são todas assim. O problema do MDF é que ele é pesado tal como o compensado.

Aliás, madeira de um modo geral é pesada. E quanto maior a caixa, mais madeira se usa. Se for uma caixa de subgraves, facilmente chega-se a dezenas de quilos. Para resolver esse problema, existem as caixas feitas de fibra de vidro. Na verdade, as caixas são de polipropileno, um tipo de plástico ABS, mas as primeiras foram feitas em fibra de vidro e o nome “pegou”. São caixas muito mais leves (a diferença é de quase 50% do peso), mas muito mais susceptíveis a quebrar em caso de acidentes (se cair do pedestal, por exemplo).

Nas primeiras caixas de fibra de vidro mesmo, o problema de quebra era muito grande. Hoje, as caixas de ABS são feitas com até 1cm de espessura, e o problema está muito minimizado. E ainda tem a vantagem de terem uma vedação perfeita e serem à prova de água, sendo o modelo ideal para locais expostos à chuva.

Construção
As caixas precisam ser muito bem construídas. Não basta prender as peças com pregos, é necessário fazer uma boa vedação (feita com silicone ou massa própria) nas juntas. Não deve haver a menor saída de ar que não a desejada (os dutos). A construção precisa ser bem rígida, porque o que precisa vibrar é o falante, não a caixa. Existem alguns casos de caixas mal projetadas que chegam a "pular" no ritmo da música. Já vi casos em que a caixa "pulou" tanto que caiu da mesa onde estava.

Além disso, se a caixa for feita para ser pendurada no alto (cabos de aço) em sistema Fly, ela precisa ser reforçada internamente com estrutura de ferro (o peso fica apoiado no ferro, não na madeira).

Por dentro das caixas do tipo Bass-Reflex, algumas superfícies precisam ser revestidas de manta acrílica (ou lã de vidro), para absorção, e outras precisam estar lisas, para reflexão dos graves. Nas caixas seladas (Suspensão Acústica), todas as paredes precisam estar revestidas de manta acrílica, para absorção. Até mesmo a espessura da manta altera a sonorizada da caixa.

Dutos (ou Pórticos)
As caixas Bass-Reflex (a mais comum em P.A.) tem dutos para saída do ar. O diâmetro e o comprimento do duto dependem das dimensões da caixa, das características do alto-falante e da freqüência que se deseja reforçar.

Caixas da Yes, feitas de aglomerado revestido de carpete. Note os dutos bem acima do woofer e o seu formato trapezoidal, com uma largura na frente e outra menor atrás. Também repare nas cantoneiras em metal.

O cálculo de duto é complicado. A maioria das pessoas que constrói suas próprias caixas simplesmente “chuta” o valor e instala um duto qualquer. Não que o resultado fique ruim, mas poderia ser bem melhor. Por exemplo, um "subwoofer" feito em casa, pode ter seu duto sintonizado em 200Hz (médio-graves), quando o desejado seriam 40Hz (graves).

Formato da caixa
A frente de uma caixa é quase sempre retangular. Mas o formato mais importante a ser observado é a parte de trás. Uns anos atrás, as caixas eram praticamente todas retangulares em todas os dimensões (imagine um grande paralelepípedo). Atualmente o formato mais comum é o trapezoidal, com a largura do fundo menor que a largura frontal. Esse formato permite colocar várias caixas uma ao lado das outras, em formato de leque, abrangendo assim uma grande área.

A bem da verdade, o formato pode variar muito. Um amigo de uma empresa desenvolveu um projeto de caixa que pode ser instalada em 4 posições. Em pé (pedestal ou chão), de lado no chão como retorno para usuário sentado, de lado no chão como retorno para usuário em pé, e de lado pendurada, como em sistema fly. É uma caixa extremamente versátil, que pode ser utilizada em diversas situações.

Conectores
Por uma questão de compatibilidade, a maioria das caixas tem conectores P10. Existem algumas com entradas em XLR, ou até mesmo bornes para o fio nu, mas o conector profissional para caixas de som é o Speakon, pois é o único que aceita os fios grossos necessários em longas distâncias. Só que o Speakon é caro, muito caro. Um plugue "genérico" custa de 30,00 para cima, e um plugue de boa marca pode custar o dobro disso. Em geral, caixas de boa marca usam Speakon, mas o P10 também é muito encontrado, por motivos de compatibilidade. 

 

Caixa da Yorkville, fabricante canadense. Note a existência de um conector Speakon e 2 P10, sendo todos interligados em paralelo.

Muitas caixas tem dois ou mais conectores (iguais ou não), como se fossem um sistema de “entrada / saída”. Na verdade, esses conectores estão interligados em paralelo, permitindo-se “emendar” uma caixa de som com outra. A caixa A pode ser ligada à caixa B e esta será ligada ao amplificador. Atenção deve ser dada às impedâncias, pois impedâncias erradas podem até mesmo queimar o amplificador. Teremos um artigo sobre isso.

Acessórios
Evidente que o principal de uma caixa de som são os seus falantes. Mas existem alguns acessórios que também fazem a diferença. Pés de borracha, um "copo" para poder usar a caixa em pedestais, alças para transporte (alças boas, fortes, que realmente aguentem o peso da caixa), cantoneiras (para proteger os locais mais suscetíveis a pancadas), tudo isso é alvo de preocupação pelos bons fabricantes e "meros detalhes" para outros. Mas esses detalhes vão fazer uma enorme diferença quando  do uso.

Certa vez, uma caixa enorme e pesada (falante de 15" e 35kg) simplesmente quebrou a alça quando transportada. Foi  parar em cima do pé do rapaz que a transportava, que sofreu uma luxação. A alça (original do fabricante) tinha aparência frágil, e realmente não aguentou o próprio peso da caixa. Outra vez, foi o "copo" que quebrou, e a caixa "afundou-se" em cima do pedestal. As histórias são inúmeras, sempre com fabricantes menores.

Projeto

Pelo pouco que falamos, já deu para notar que a fabricação de uma caixa acústica é algo que pode ser bem complicado devido ao nível de detalhes envolvidos. Um bom projeto envolve testes, muitos testes. Testes não só com alto-falantes diferentes, mas com gabinetes (a caixa acústica sem os falantes) também diferentes, até se encontrar a melhor sonoridade. Muitas vezes, essa é a grande diferença entre uma caixa "de grife" e outra feita em casa, ainda que ambas contenham com os mesmos alto-falantes.

Mas os custos envolvidos em projetos fazem as caixas serem caras, muito caras. Por isso, muitos preferem fabricar as suas próprias caixas, de forma a baratear o custo. Pensando nisso, muitos fabricantes de falantes disponibilizam projetos gratuitos (que usam seus próprios falantes, é claro) e que já levam em conta os parâmetros Thielle-Small dos falantes (poupando muito cálculo para nós). A maioria deles é de boa qualidade, e trará bons resultados, desde que seguidos à risca! A grande dica aqui é respeitar exatamente o que o fabricante disse. Se a especificação fala em compensado 20mm, usar compensado 18mm trará diferenças na sonoridade.

Exemplo de fabricantes que disponibilizam projetos: Selenium (www.selenium.com.br); Bravox (www.bravox.com.br); Snake (www.snakepro.com.br)

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Revisado/reescrito em 10/Mar/2008

 

3 Comments on "Curso de Caixas Acústicas – Parte 3 – construção da caixa"

  1. Simplesmente excepcional matéria, para um leigo como eu um pouco cofuso, mas percebo que foi escrito com muita paixão e conhecimento.
    Parabéns!

  2. otimo tirei muitas duvidas. obrigado e que deus esteja com voces

  3. muito bom

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